葉面肥對提高玉米產量的影響與調控機理研究

程愛梅

（甘肅省古浪縣泗水鎮人民政府農業綜合服務中心，甘肅古浪733101）

玉米是我國最主要的糧食作物之一，在農業和工業生產中需求量較大，受遺傳物質和環境因素的影響，提高產量是我國玉米生產中面臨的主要問題[1]，制約著玉米種植效益的提升。植物養分吸收主要是依靠根系和葉片，葉片可吸收部分營養元素、外部噴施物質以及生長調節劑等營養物質并轉運到植物內。因此，植物葉片是植物除根以外的重要營養器官，研究植物葉面肥的施用具有一定的應用價值。葉面肥施肥作為近年來應用比較成熟的一種施肥技術，國內外研究學者對玉米施用葉面肥的影響研究較多，對增加玉米產量起到了積極的促進作用[2]，在一定的范圍內，隨著葉面肥施用量的增加，玉米產量也會增加。據研究，葉面肥的施用可顯著增加玉米果穗的穗粒數、粒重、容重和經濟產量、生物產量，與此同時還要考慮玉米的生長情況和土壤情況確定合理的施用量[3]。

1 葉面肥對玉米產量形成的影響

生長發育期所需的水分和礦質營養的保證是實現玉米穩產高產的前提，加之田間病蟲害防治效果的影響，共同決定著玉米的產量。葉面肥的營養作用能提高植物LAD、葉綠素含量、植株地上部干物質含量等，促進植物整體生長發育[4]。

1.1 掌握適宜的噴施時期與使用量

玉米花后噴施葉面肥，可以顯著增進玉米的地上部葉綠素含量，提高葉面光合速率，使得玉米葉面肥向生殖生長部分進行轉運，促使地上部分干物質的積累，促使玉米籽粒蛋白質的產生轉化，進而增加玉米百粒重以及單株粒數，最終提高玉米產量。與此同時，在其他時期進行葉面肥的噴施僅對玉米地上部和地下部營養生長有一定的促進作用，沒有較大的增產效果。在大田正常種植下，葉面肥施用量對玉米整個生長發育至關重要[5]，特別是雜交品種的玉米，對葉面肥施用量較為明顯，可以較好地提高玉米產量[6]，包括對玉米蛋白質量的積累、增加百粒重等指標，如葉面肥供應不足，將使玉米籽粒重量、蛋白質量的積累減少，最終導致玉米減產。

1.2 保障正常光合作用的營養需求

增施葉面肥能夠增加玉米的葉綠素含量、葉面積指數，改善光合性能，延長綠葉功能期，增加光合產物的積累量，提高光合速率、蒸騰速率和氣孔導度。但噴施過量的葉面肥會造成植株貪青徒長，使生育后期的光合速率、蒸騰速率和氣孔導度下降，影響產量。合理噴施葉面肥在有效提高葉片葉綠素含量的同時能有效延伸到葉片再生育后期，使得較高處理的玉米植株葉片總體葉綠素含量下降較為平緩，增加了群體底層的透光率，使穗上葉和整株的莖葉夾角更緊湊，冠層結構特性通過光合有效輻射的截獲、吸收和透射而影響作物群體的光分布于光合特性，最終影響作物光合作用及產量的形成[7]。

1.3 有效緩解高溫熱害對玉米的危害

玉米抽穗開花與溫度和濕度關系密切，開花最適宜的相對濕度為65%～90%，以20～28℃開花最多。當氣溫高于32℃時，不利于開花授粉；氣溫高于35℃時，開花散粉受阻，小花退化，花粉活力降低；氣溫大于35℃，雄穗不能開花，花粉喪失活力而不能授粉。夏季出現高溫天氣，葉片受長時間的高溫脅迫，葉綠體結構受到抑制，光合作用、光合效率等生長指標受到嚴重影響，引起營養生長阻礙，直接關系到玉米生產的產量和品質[8]，致使玉米制種和大田種植生產中普遍出現禿尖、花粒、穗小或空稈情況，應用葉面肥緩解夏季玉米的高溫危害具有重要的作用[9]。

2 國內外葉面肥調控效果研究

2.1 提高作物酶活性和產量的氮同化作用

葉面肥中的氮磷鉀有效組合能影響著滲透保護劑的積累和氮同化、抗氧化酶的活性，提高作物抗旱能力。提高脯氨酸（66%）、總可溶性糖（37%）和總可溶性蛋白質（10%），協同促進提高硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、過氧化氫酶和過氧化物酶的活性47%、45%、19%、8%。與相對缺水條件噴霧相比，又反過來提高作物的產量和產量組分，耐旱性（Bhakkar-02）比敏感基因型（Shafaq-06）在滲透調節物的積累和抗氧化機制的活性中更為顯著[10]。

2.2 增加莖和籽粒中的氮濃度

不同灌溉水位下植物氮吸收的動態變化對于增加氮回收效率、水分利用效率和玉米產量至關重要。通過采用3種灌溉水狀態（50%、75%和100%田間持水量）和4種施氮量（0g、1.6g、3.2g、4.8g）進行葉面肥施肥盆栽試驗，結果發現最高灌溉水（100%FC）的4.8gN罐能獲得最高的植物生長和谷物產量，最低灌溉水（50%FC）和最高葉面肥施用量（4.8gN罐）觀察到最大WUE（7.0g/L）；在根系中，作物供應100%FC時N濃度下降；在植物中，100%FC施用4.8gN時，觀察到最大氮吸收量（6.5mg）。隨著100%FC增加N的速率到3.2g/罐，氮回收效率增加。

2.3 促進玉米生長和產量的提高

鉀肥管理有利于改善半干旱氣候條件下大田作物的水分脅迫生長環境，通過對有限灌溉（濕度壓力）條件下夏季玉米對葉面和土壤施鉀的反應進行觀察，結果表明：在水分脅迫條件下，施用葉面K的比例為1%～3%，葉面Zn施用量為0.1%～0.2%，對玉米更好地生長、更高地產量和產量組分更有利，早期噴霧（營養階段）比晚期噴霧（繁殖階段）可更好地生長，得到更高的產量[11]。

2.4 增加玉米籽粒中硒和黃色素潛力

研究表明：添加硒（Se）可增加作物中的硒，但外源硒是否與谷子中營養和功能成分相關尚不清楚。通過對葉面噴施硒（Se）增加谷物籽粒中硒（Se）和黃色素（YP）的潛力進行研究，結果表明：葉面施用硒可有效增加谷物籽粒中硒（Se）和黃色素（YP）的濃度，而不影響產量或礦物質微量營養素濃度。通過應用葉面硒肥對小麥—玉米輪作體系中硒積累與分配的影響及后續作物中硒的殘留濃度進行觀察，發現亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒代蛋氨酸、化學納米硒、腐殖酸+亞硒酸鈉和復合肥+亞硒酸鈉在小麥開花期（30g/hm2）和玉米揚花期（60g/hm2），葉面施硒顯著提高了小麥和玉米籽粒硒含量0.02～0.31mg/kg和0.07～1.09mg/kg，硒回收率達到3.0%～10.4%和4.1%～18.5%，但此后隨著玉米收獲后硒的動態消耗，小麥和玉米籽粒中硒含量分別顯著下降77.9%和91.2%[12]。

2.5 海藻提取物能提高植物的生長發育

棕色海藻是一種從海藻中分離出來的酚類化合物，廣泛用于商業上作為生物刺激劑來改善植物生長和作物保護，可以作為植物生長生物刺激劑。在甘藍商業化栽培研究上，葉面肥中添加棕色海藻能顯著增強枝條、根長、葉數、葉面積、根干重和根新鮮度，與未處理相比，表現為光合色素（葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素和類胡蘿卜素）的顯著增加，菜葉中蛋白質、脯氨酸和環烯醚萜苷含量的顯著增加，同時因黑芥子酶活性的增加，在棕色海藻噴霧的甘藍上未觀察到甘藍蚜蟲侵染，上述研究均揭示了棕色海藻對甘藍具有植物生長促進和驅蟲的雙重作用[13]。